この実験について
位置と時間のグラフが直線になるのは、速度が一定であることを示しています。台車をどちらかの方向に動かし、開始位置を変えて、符号付き変位と移動距離の合計を比べてみましょう。グラフと定規の単位はメートルです。したがって、線が急であることは速度が大きいことを意味し、アニメーションが速いことを意味するわけではありません。
学習目標
- ほかの変数を一定に保ちながら、時間が位置にどう影響するかを調べましょう。
- グラフと数値の読み取り値を使って、予測を検証しましょう。
- 物理的な前提と、このモデルが適用できなくなる状況を説明しましょう。
使い方
- 1速度を 6 m/s、時間を 4 s に設定します。変位が 24 m であることを確認しましょう。
- 2比較用の曲線を保存してから、速度の向きを反転させます。傾きがどう変化するか説明しましょう。
- 3速度をゼロにして、初期位置を変えます。なぜ線は水平になるのでしょうか？
- 4スイープを実行し、定規上で等しい時間間隔を比べましょう。
モデル
前提条件
- 台車は直線軌道上の質点です。速度は指定されており、一定に保たれます。
- 定規の目盛りは -120 m から 120 m まで固定されています。負の位置は、原点の反対側を表します。
授業で試してみましょう
- Q1-3 m/s で 8 s 移動するとき、変位と道のりはいくらですか？
- Q2台車が右に動いているのに、位置が負になることはありますか？説明してください。
よくある質問
速度が負であることは、減速しているという意味ですか？
いいえ。負の向きに進んでいることを示します。ここでは速さは一定です。
原点を変えると、なぜ直線全体が移動するのですか？
初期位置は、どの時刻でも同じオフセットとして加わります。傾きや変位は変わりません。